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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtürgriffanordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Türaußengriffanordnung mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Betätigung des Türgriffs. Die Fahrzeugtürgriffanordnung weist eine Handhabe auf, die einem Bediener zur Betätigung zu Verfügung steht. Die Handhabe kann in wenigstens einem Abschnitt hintergriffen werden, um eine Zugkraft auf die Türen aufzubringen.
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Die Handhabe ist mit einer Außenwandung ausgebildet, die einen Innenraum der Handhabe begrenzt. Im Innenraum der Handhabe ist eine Sensorelektronik angeordnet und ortsfest in der Handhabe festgelegt.
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Fahrzeugtürgriffe der genannten Art sind bei Kraftfahrzeugen in verschiedensten Gestaltungen verfügbar. Bei derartigen Fahrzeugtürgriffen ist zwischen Griffsystemen mit einer bewegbaren Handhabe und solchen mit feststehender Handhabe zu unterscheiden. Bei bewegbaren Handhaben wird ein vom Benutzer zu untergreifender oder hintergreifender Handhabeteil der Griffanordnung durch Krafteinwirkung geschwenkt oder translatorisch bewegt. Diese Bewegung wird auf eine Schlosseinrichtung in der Tür zur Betätigung übertragen. Bei feststehenden Türgriffen hingegen sind die Griffe gegenüber der Tür weitgehend unbeweglich angeordnet. In Kombination mit solchen feststehenden Fahrzeugtürgriffen kommen meist elektrisch angesteuerte Türschlösser zum Einsatz, die allgemein unter der Bezeichnung „e-latch“ geführt werden. Ein Beispiel für ein solches Türsystem ist in der
EP 0 584 499 A1 offenbart. Bei feststehenden Türgriffen wird mangels eines mechanischen Betätigungsweges keine durchgehende mechanische Wirkungskette vom Türgriff auf ein Türschloss gebildet. Stattdessen wird das Türschloss in Abhängigkeit von einer detektierten Betätigung elektrisch angesteuert, so dass mechanische Hardware reduziert werden kann und Kosten und Gewicht eingespart werden können.
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Die feststehenden Fahrzeugtürgriffanordnungen unterscheiden sich in ihrer Art der Erfassung einer Betätigung. Am oder im Fahrzeugtürgriff können Schalter oder kapazitive Sensoren verwendet werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Betätigungserkennung für Fahrzeugtürgriffanordnungen an feststehenden Türgriffen von Kraftfahrzeugen bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugtürgriffanordnung mit einer Sensoreinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Fahrzeugtürgriffanordnung weist eine Handhabe auf, wobei die Handhabe umgreifbar, untergreifbar oder übergreifbar ausgebildet sein kann. In jedem Fall ist es zur Betätigung erforderlich, die Handhabe in irgendeinem Abschnitt zu hintergreifen, um eine zum Öffnen der Tür erforderliche Zugkraft ausüben zu können.
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In diesem hintergreifbaren Abschnitt ist an der Handhabe ein Betätigungsbereich ausgebildet. Der Betätigungsbereich ist dadurch bestimmt, dass dort eine verringerte Außenwandungsstärke der Handhabe vorgesehen ist. Die Außenwandung ist in diesem Bereich geschwächt, um dort eine gegenüber der übrigen Handhabe vergrößerte Verformbarkeit bereitzustellen. Gemäß der Erfindung ist die Schwächung der Außenwandungsstärke durch Verminderung der Wanddicke ausschließlich auf der zum Innenraum gerichteten Seite der Außenwandung ausgebildet. Auf der Außenseite der Handhabe, also z.B. in einem Oberflächenbereich, welcher zur Fahrzeugtür gewandt ist, ist die Außenwandungsstärke gegenüber den umliegenden Bereichen nicht vermindert, dort verläuft die Oberfläche also gleichmäßig, ohne Rücksprünge. Die Schwächung der Außenwandung durch Verringerung der Wandstärke ist von der Innenseite der Gehäusewand ausgeführt, beispielsweise durch einen flächigen Abtrag, eine flächige Formung der Wandung mit verringertem Querschnitt oder auch eine partielle Schwächung, beispielsweise durch in diesem Bereich angeordnete linienförmige Ausdünnungen oder gezielt eingebrachte Fräsungen oder ähnliches.
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In diesem Bereich mit einer verringerten Wandungsstärke ist die Innenseite der Außenwandung der Handhabe mit einer metallischen Schicht belegt. Bei dieser Schicht kann es sich um eine aufgebrachte Folie handeln oder eine metallische Lackschicht. Auch dünne Bleche können aufgebracht werden. Weiterhin ist es grundsätzlich ebenfalls möglich, in den ausgedünnten Bereich Metallpartikel in das Material einzubringen.
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Die Sensorelektronik, die im Innenraum der Handhabe ortsfest angeordnet ist, weist einen induktiven Abstandssensor auf. Der induktive Abstandssensor ist zu der metallischen Schicht hin ausgerichtet, so dass der induktive Abstandssensor eine Verformung des geschwächten Bereichs der gegenüberliegenden Außenwandung mit der aufliegenden metallischen Schicht erfasst.
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Erfindungsgemäß wird ein Bereich einer Fahrzeugtürgriffanordnung mechanisch geschwächt, um diesen Bereich bei Betätigung des Griffs durch einen Benutzer einer verstärkten Verformung gegenüber den übrigen Bereichen des Griffs auszusetzen. Die mechanische Stabilität des gesamten Griffsystems wird dabei im Wesentlichen durch die umliegenden Bereiche des Fahrzeugtürgriffs bereitgestellt. Der gezielt geschwächte Bereich wird auf der zum Innenraum gerichteten Innenseite der Handhabe metallisiert und eine Verformung des Bereichs zusammen mit der Metallisierung wird durch einen induktiven Abstandssensor erfasst.
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Gegenüber kapazitiven Systemen weist diese Art der Detektion eine besonders hohe Sensitivität und Verlässlichkeit auf, da die Detektionsbedingungen im Inneren des Türgriffs gut definiert und geringen Veränderungen unterworfen sind.
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Bereits sehr geringe Verformungen sind ausreichend, um sie durch den induktiven Abstandssensor zu erfassen. Das metallische Material des geschwächten Bereichs der Handhabe verschiebt sich bei Betätigung gegenüber dem induktiven Abstandssensor, da der Abstandssensor seinerseits ortsfest innerhalb der Handhabe festgelegt ist. Es findet also eine Relativbewegung zwischen der verformten Außenwand und dem Abstandssensor statt. Die induktiven Abstandssensoren erfassen Veränderungen in der Lage und Entfernung metallischer Gegenstände mit hoher Präzision. Induktive Sensoren in verschiedensten Bauformen sind am Markt verfügbar. Sie werden beispielsweise zur Überwachung von Bewegungen in Fertigungsvorrichtungen, zum Erfassen von Unwuchten oder zum Erfassen von Ausdehnungen von Achsen eingesetzt. Beispielsweise sind von dem Unternehmen Texas Instruments entsprechende induktive Sensorikprodukte verfügbar (z.B. Texas Instruments LDC 1000-Q1).
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Gemäß der Erfindung ist die Schwächung der Handhabe in dem Betätigungsbereich so ausgeführt, dass die Eigenelastizität des Wandungsmaterials ausreicht, um nach einer Betätigung die Wandung wieder in die Ursprungsform zurückzustellen. Die Verformung ist also bei den üblichen Betätigungskräften jederzeit eine elastische Verformung.
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Die Signale der Sensorelektronik mit dem induktiven Abstandssensor sind auswertbar, um eine Betätigung des Türgriffs zu erfassen. Dieses Betätigungssignal kann verwendet werden, um ein elektrisches Türschloss anzusteuern, damit die Tür entriegelt oder in Richtung einer Öffnungsbetätigung bewegt wird.
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In einer bevorzugten Gestaltung der Erfindung ist in der Sensorelektronik selbst eine Auswerteschaltung vorgesehen, welche die Signale des induktiven Abstandssensors erfasst und auswertet. Die Sensorelektronik liefert dann ein von der Auswertung der Signale des induktiven Abstandssensors abhängiges Betätigungssignal. Der Vorteil einer Anordnung der Auswerteelektronik für die Betätigung in dem Türgriff selbst besteht insbesondere in der einfachen Einrichtung des Türgriffs, welcher definierte Betätigungssignale abgibt. Außerdem kann die Auswerteeinrichtung fortlaufende Anpassungen und Kalibrierungen durchführen, beispielsweise um wärmebedingte Ausdehnungen oder Längenänderungen des Türgriffs zu berücksichtigen.
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In einer bevorzugten Gestaltung der Erfindung ist die Sensorelektronik mit einer Platine ausgebildet die in einer Halterung, z.B. einer Art Wanne, aufgenommen ist. Die Halterung ist im Türgriffinnenraum festgelegt und richtet somit die eingelegte Platine mit Sensor in einem definierten Abstand zu der verformbaren Außenwandung aus.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Platine innerhalb der Halterung mit einer Vergussmasse vergossen ist. Dies fixiert die Lage der Platine in der Halterung und schützt die Platine und den induktiven Sensor vor Umgebungseinflüssen, insbesondere Feuchte oder Schmutz.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Türgriffanordnung in einer ersten perspektivischen Ansicht.
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1b zeigt das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
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2 zeigt einen Schnitt durch die Türgriffanordnung gemäß erstem Ausführungsbeispiel mit einer zugehörigen Detailvergrößerung.
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3a zeigt das erste Ausführungsbeispiel mit 15 angenommener Abdeckung und teilweise demontiert.
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3b zeigt das erste Ausführungsbeispiel aus 3a aus einer anderen Perspektive.
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4 zeigt ein Blockschaltbild der Komponenten des Ausführungsbeispiels.
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In 1a ist eine erfindungsgemäße Türgriffanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Türgriff mit einer Handhabe aus zwei Schalenteilen gebildet, welche in der zusammengesetzten Gestaltung die Handhabe des Türgriffs bilden.
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Ein der Fahrzeugkarosserie zugewandter Handhabe-Innenteil 1 der Handhabe wird abgedeckt durch einen Handhabe-Deckteil 2, der vom Fahrzeug weg weist. Befestigungsmittel 3a, 3b sind vorgesehen, um eine Festlegung der Fahrzeugtürgriffanordnung am Fahrzeug zu erlauben. Nach Zusammensetzen von Handhabe-Innenteil 1 und Handhabe-Deckteil 2 bilden diese die Handhabe mit einem inneren Hohlraum, in dem elektronische Komponenten des Griffs untergebracht werden können. Es wird in den Zeichnungen 1a und 1b deutlich, dass ein Benutzer des Griffs zur Betätigung einer Tür die Handhabe hintergreift und dabei eine Kraft auf den Handhabe-Innenteil 1 aufbringt, sofern er die Tür öffnen möchte.
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In 2 ist ein Schnitt etwa auf Höhe der halben Längserstreckung der Handhabe aus den 1a und 1b ausgeführt. Der Schnittbereich ist durch eine Detailvergrößerung hervorgehoben, um eine Einsicht in den Innenraum zu ermöglichen. In dieser Darstellung ist erkennbar, wie die Handhabe durch den Handhabe-Innenteil 1 und Handhabe-Deckteil 2 gebildet wird, welche gemeinsam die Außenwandung der Handhabe bilden. Außerdem ist erkennbar, dass die Wandstärke des Handhabe-Innenteils 1 in dem geschnittenen Bereich reduziert ist, um einen Betätigungsbereich 4 mit verringerter Wandstärke zu bilden. Im Inneren des Türgriffs ist eine Halterung 5 festgelegt, die als Träger für eine Sensorelektronik 6 dient. Die Sensorelektronik 6 liegt dem ausdünnten Betätigungsbereich 4 gegenüber und erfasst mit induktiven Abstandssensoren, die auf der Sensorelektronik 6 angeordnet sind, eine Verformung des Betätigungsbereichs 4. Dies ist möglich, da der Betätigungsbereich 4 mit einer Metallfolie belegt ist, wobei in diesem Beispiel eine selbstklebende Aluminiumfolie auf den betreffenden Innenbereich 4 aufgebracht ist.
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Während die 2 die Anordnung der Komponenten im fertig montierten Griff zeigt, zeigt 3a die Anordnung, wobei der Handhabe-Deckteil 2 entfernt wurde. In dieser Darstellung ist gut erkennbar, wie der Bereich 4 des Handhabe-Innenteil 1 als geschwächter Bereich mit dünnerer Wandungsstärke ausgebildet ist. Der Bereich 4 ist mit einer selbstklebenden Aluminiumfolie belegt. Die Halterung 5 weist jeweils an ihren Enden Befestigungsabschnitte auf, die mit zugehörigen Befestigungsmitteln an dem Handhabe-Innenteil 1 festlegbar sind. In der Halterung 5 ist die Sensorelektronik 6 eingelegt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in diesem Beispiel eine Situation gezeigt, in welcher die Elektronik nicht vergossen ist, die Elektronik kann jedoch in der Aufnahme 5 vergossen sein, um äußere Einflüsse auf die Elektronik zu vermindern.
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In 3b ist gezeigt, dass der geschwächte Bereich 4 ausschließlich von der Innenseite der Handhabe her mit verminderter Wandungsstärke ausgeführt ist. Die in 3b gezeigte Außenseite des Handhabe-Innenteils 1 ist gleichmäßig und mit glatter Oberfläche ausgeführt. Dies gibt einem Benutzer ein angenehmeres Bediengefühl und verhindert, dass sich Schmutz oder Wasser oder Eis in vertieften Bereichen ansammeln oder festsetzen und zu Fehlfunktionen führen. Die Schwächung des Materials ist ausschließlich von der geschützten Innenseite des Handhabe-Innenteil 1 ausgeführt.
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Das Blockschaltbild in 4 zeigt die Verbindung und Wirkung zwischen den Komponenten. Ein induktiver Sensor 10 ist mit einer Auswerteschaltung 11 auf einer Platine 12 gekoppelt. Beabstandet dazu liegt ein im Wandquerschnitt ausgedünnter Bedienbereich einer Schale 13 einer Türgriffhandhabe. Auf der dem Sensor 10 zugewandten Seite ist eine metallische Schicht 14 angeordnet. Die metallische Schicht 14 ist mitsamt der unterliegenden Wandung 13 verformbar, wie die gestrichelte Darstellung und der Doppelpfeil andeuten. Eine Verformung führt zu einer Veränderung der Signale des induktiven Sensors 10. Die Auswerteschaltung 11 wertet die Signale des Sensors 10 aus und erzeugt daraus ein Bediensignal, welches einer zentralen Steuereinrichtung 15 in dem Fahrzeug zugeleitet wird. Die Auswerteschaltung 11 erlaubt eine fortlaufende Kalibrierung des Systems, wobei ein gleitender Mittelwert als Ausgangswert für eine Betätigungserkennung herangezogen wird. Dies ermöglicht die Anpassung der Sensitivität des Sensors 11 an geänderte Umweltbedingungen, beispielsweise Temperaturveränderungen und Längenausdehnungen oder Kontraktionen. Werden Signale von dem induktiven Abstandssensor 11 erfasst, die auf eine Betätigung hinweisen, so vergleicht die Auswerteschaltung die entsprechenden Sensorsignale mit Vergleichswerten der jüngeren Vergangenheit.
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Es sind verschiedene Signalantworten für eine Erkennung der Betätigung möglich. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass die Betätigung für eine vorgegebene Zeitspanne einen gewissen Schwellwert übersteigt, um eine Freigabe des Türschlosses durch Ausgabe eines entsprechenden Betätigungssignals zu veranlassen. Es können grundsätzlich auch andere Bedienmuster erkannt werden, beispielsweise mehrmaliges Betätigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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